2.1.1.3. Biên khơng trơn:
Trên thực tế, ảnh thường có biên không lý tưởng, các điểm ảnh trên ảnh thường có sự thay đổi mức xám đột ngột và khơng đồng nhất, đặc biệt là ảnh nhiễu. Trong trường hợp không nhiễu (biên lý tưởng), bất cứ một sự thay đổi cấp xám nào cũng thông báo sự tồn tại của một biên. Trường hợp đó khó có khả năng xảy ra, ảnh thường là khơng lý tưởng, có thể là do các nguyên nhân sau:
- Hình dạng không sắc nét.
- Nhiễu: do một loạt các yếu tố như: kiểu thiết bị nhập ảnh, cường độ ánh sáng, nhiệt độ, hiệu ứng áp suất, chuyển động, bụi…, chưa chắc rằng hai điểm ảnh có cùng giá trị cấp xám khi được nhập lại có cùng cấp xám đó trong ảnh. Kết quả của nhiễu trên ảnh gây ra một sự biến thiên ngẫu nhiên giữa các điểm ảnh. Sự xuất hiện ngẫu nhiên của các điểm ảnh có mức xám chênh lệch cao làm cho các đường biên dốc trở lên không trơn tru mà trở thành các đường biên gồ ghề, mấp mơ, khơng nhẵn, đây chính là đường biên trên thực tế.
2.1.2. Vai trò của biên trong nhận dạng
Một cách tổng quan có thể nói rằng bất kỳ một hệ thống xử lý ảnh nào cũng tuân theo một số giai đoạn sau:
Con người thường nhìn nhận sự vật theo hai cách hoặc là dựa vào biên hoặc là dựa vào xương của chúng. Chẳng hạn, ta dựa vào biên khi quan sát các đối tượng như ao, hồ hoặc một cái xe ô tô. Nhưng nếu để phân biệt một khúc sông với những đối tượng khác trên bản đồ địa hình thì ta lại dựa vào xương của nó. Vì vậy, cùng với xương thì biên có một tầm quan trọng đặc biệt trong phân tích và nhận dạng hình ảnh.
Biên là một vấn đề chủ yếu trong phân tích ảnh vì các kỹ thuật phân đoạn ảnh chủ yếu dựa vào biên. Có thể thấy tầm quan trọng của biên khi ta theo dõi một kiến trúc sư làm việc. Giả sử anh ta muốn thiết kế một phòng khách sang trọng, nét đầu tiên được phác họa chính là đường biên hay tường của căn phịng sau đó mới đến các chi tiết nội thất bên trong. Như vậy, mới chỉ nhìn biên của sự vật ta cũng đã hình dung ít nhiều về nó và có thể phân biệt được nó với các sự vật khác.
Nhìn chung về mặt tốn học, có thể xem điểm biên của ảnh là một điểm mà ở đó có sự thay đổi đột ngột về độ sáng. Xuất phát từ cơ sở đó, người ta thường sử dụng hai phương pháp phát hiện biên sau: